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腔体耦合器的工作原理

2023-11-17 08:18:04 科技数码 1161浏览

腔体耦合器是一种高效的微纳光学元件,用于将不同波长的光耦合到波导中,并实现模式转换和波长分离等功能。它由一个主波导和一个或多个辅助波导组成,辅助波导通常以特定的方式与主波导相耦合。腔体耦合器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:

腔体耦合器的工作原理

1. 入射光耦合到主波导:入射光通常通过光纤传输到腔体耦合器。这些光可以是多个波长或多个模式的,其中一个是希望耦合到主波导中的信号光。入射光会通过特定的结构布局和干涉效应,在腔体耦合区域形成驻波模式。

2. 光在主波导中传输:通过驻波模式形成的驻波峰和浪节点,光会在主波导中传输。主波导通常具有适当的尺寸和折射率以支持所需的基模传输。

3. 光与辅助波导之间的相互作用:辅助波导与主波导之间的距离和耦合强度可以通过设计和调整相关结构来控制。适当的辅助波导结构可以实现高效的耦合和传输。

4. 辅助波导的工作:辅助波导在耦合区域内的特定结构被用来选择性地吸收或反射不需要的光,例如其他波长或其他模式的光。这样,只有信号光能够被耦合到主波导中。

5. 光从主波导中耦合出来:信号光在主波导中传输一段距离后,可以通过另一个辅助波导或其他结构来耦合出来,以供进一步利用或测量。

腔体耦合器的性能可以通过优化主波导和辅助波导的尺寸、耦合区域的结构和形状以及材料的选择来改善。这种器件在光通信、传感和光子集成等领域具有广泛的应用前景。

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